KR20180002247A - 전기 레인지 및 전기 레인지의 제어 방법 - Google Patents

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윤기범
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Abstract

본 발명의 전기 레인지는, 입력되는 스위칭 신호에 따라 직류전압을 온 또는 오프 스위칭함으로써 고주파 전압을 생성하는 인버터 회로와, 상기 고주파 전압에 의하여 유도가열을 수행하는 워킹코일과, 상기 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 유지한 상태에서 상기 스위칭 신호를 구성하는 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어함으로써 상기 워킹코일의 유도가열 출력을 제어하는 마이컴을 구비한다.

Description

전기 레인지 및 전기 레인지의 제어 방법{ELECTRIC RANGE AND CONTROL METHOD FOR THE ELECTRIC RANGE}
본 발명은 전기 레인지 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인버터 회로가 일정 주파수로 동작가능한 전기 레인지 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
유도가열 방식의 전기 레인지는, 직류 전압을 소정의 고주파로 스위칭하여 생성한 고주파 전압을 워킹코일에 인가하여 워킹코일을 통해 고주파 자계가 발생되도록 하고, 이 자계가 워킹코일과 자기적으로 결합된 조리용기에 와전류를 발생시키고, 이 와전류가 조리용기에 주울열을 발생시키는 원리로 동작한다.
한편, 이러한 유도가열 방식의 전기 레인지는, 워킹코일에 인가되는 고주파 전압의 스위칭 주파수를 변경하는 방식으로 유도가열의 출력량을 제어한다.
즉, 고주파 전압의 스위칭 주파수가 높아질수록 워킹코일을 통해 조리용기에 전달되는 고주파 자계의 에너지량이 적어져서 가열 출력량이 적어지고, 반대로 고주파 전압의 스위칭 주파수가 낮으면 워킹코일을 통해 전달되는 에너지량이 커져서 가열 출력량이 커진다.
하지만 이렇게 스위칭 주파수를 변경하는 방식으로 출력량을 제어하게 되면, 스위칭 주파수의 변경가능한 제한 범위 내에서만 출력량 제어가 가능하다.
또한, 복수의 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우에 복수의 워킹코일이 서로 다른 출력량으로 동작할 필요가 있을 수 있는데, 서로다른 스위칭 주파수로 스위칭하여 생성한 직류 전압을 각 워킹코일에 인가할 때, 스위칭 주파수의 간섭에 의해 불쾌한 가청 소음이 발생할 수 있다.
따라서, 스위칭 주파수를 변경하는 방식의 대안으로 워킹코일의 가열 출력량을 제어하기 위한 또다른 방식이 필요하다.
따라서, 본 발명은, 유도가열 방식의 전기 레인지의 가열 출력량을 제어함에 있어서, 워킹코일에 인가되는 스위칭 신호의 주파수를 제어하는 것과는 다른 제어 방식을 제안하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 레인지는, 인가되는 고주파 전압에 의하여 유도가열을 수행하는 워킹코일; 입력되는 스위칭 신호에 따라 직류전압을 온 또는 오프 스위칭함으로써 상기 고주파 전압을 생성하여 상기 워킹코일에 인가하는 인버터 회로; 상기 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 유지한 상태에서, 상기 스위칭 신호를 구성하는 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어함으로써 상기 워킹코일의 유도가열 출력량을 제어하는 마이컴을 구비한다.
이때, 상기 인버터 회로는, 상기 직류전압을 입력받는 입력단과, 상기 워킹코일에 연결된 출력단과, 상위 스위칭 신호가 인가되는 제어단을 구비한 상위 스위칭 소자; 상기 상위 스위칭 소자의 출력단에 연결된 입력단과, 그라운드에 연결된 출력단과, 하위 스위칭 신호가 인가되는 제어단을 구비한 하위 스위칭 소자를 포함하여 하프 브리지 전류 공진 방식으로 구성되고, 상기 상위 스위칭 신호는, 상기 상위 스위칭 소자의 온 또는 오프를 제어할 때 온 타임의 펄스폭이 제어되고, 상기 하위 스위칭 신호는, 적어도 상기 상위 스위칭 소자의 온 타임 동안에는 오프로 유지되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전기 레인지는, 또하나의 워킹코일; 및 상기 마이컴에 의해 제어되며, 상기 또하나의 워킹코일에 고주파 전압을 인가하는 또하나의 인버터 회로를 더 포함하고, 상기 마이컴은, 상기 워킹코일을 상기 스위칭 신호에 의하여 동작시키는 중에 상기 또하나의 워킹코일을 추가로 동작시켜야 하는 경우에 있어서: 각각의 워킹코일에 대해서 상기 스위칭 신호의 매 주기의 온 타임 펄스폭을 개별적으로 제어하여 각자의 출력량으로 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 전기 레인지는,상기 워킹코일을 상기 스위칭 신호에 의하여 동작시키는 중에 상기 또하나의 워킹코일을 추가로 동작시켜야 하는 경우에 있어서: 상기 마이컴은, 하나의 워킹코일에 대해서는 상기 스위칭 신호의 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어하여 해당 출력량으로 동작시키고, 다른 하나의 워킹코일에 대해서는 상기 매 주기의 온타임 펄스폭이 제어된 스위칭 신호의 소정 시간당 인가 및 차단하는 듀티를 제어함으로써 해당 출력량으로 동작시키도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 레인지의 제어 방법은, 고주파 전압에 의하여 유도가열을 수행하는 워킹코일과, 하프브리지 전류공진 방식으로 연결된 상위 스위칭 소자와 하위 스위칭 소자를 구비하며 입력되는 스위칭 신호에 따라 직류 전압을 고주파 스위칭함으로써 상기 고주파 전압을 생성하여 상기 워킹코일에 인가하는 인버터와, 상기 인버터에 상기 스위칭 신호를 인가하는 마이컴을 포함하는 전기 레인지에 있어서, 상기 워킹코일을 동작시킬 유도가열 출력량을 결정하는 단계, 임의의 주파수를 갖는 스위칭 신호를 생성하고, 상기 출력량에 대응하여, 상기 스위칭 신호를 구성하는 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어하여 상기 상위 스위칭 소자를 동작시킬 상위 스위칭 신호를 생성하고, 생성된 상위 스위칭 신호를 상기 상위 스위칭 소자에 인가하는 단계, 상기 상위 스위칭 신호의 온 타임 동안에는 오프 상태를 유지하도록 구성된 하위 스위칭 신호를 생성하여 상기 하위 스위칭 소자에 인가하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 방법은, 상기 워킹코일을 동작시키는 중에, 또하나의 워킹코일을 추가로 동작시키고자 하는 선택을 입력받는 단계; 상기 또하나의 워킹코일을 동작시킬 유도가열 출력량을 결정하는 단계; 상기 워킹코일의 출력량과 상기 또하나의 워킹코일 중 어느 하나의 워킹코일에 대해서는 해당 출력량으로 동작시킬 수 있도록 매 주기의 온 타임 펄스폭이 제어된 스위칭 신호를 인가하는 단계; 다른 하나의 워킹코일에는 상기 온타임 펄스폭이 제어된 스위칭 신호를 인가하되, 소정 시간당 인가 및 차단하는 듀티를 제어함으로써 해당 출력량으로 동작시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 전기 레인지에 의하면, 스위칭 신호의 주파수를 변경하는 것이 아니라, 스위칭 주파수의 온 타임 펄스폭을 제어함으로써, 유도가열의 출력량을 변경할 수 있게 된다.
또한, 종래의 주파수 변경 방식과 본 발명의 온 타임 펄스폭 제어 방식을 조합함으로써, 더욱 세부적으로 유도가열의 출력량을 조정할 수 있다.
또한, 복수의 워킹코일을 동시에 동작시킬 때 각 인버터 회로가 일정한 주파수의 스위칭 신호에 의해 동작하게 되므로, 유도가열시 스위칭 신호의 주파수 간섭에 의한 가청 소음이 발생하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 레인지의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 종래 기술과 같이 주파수 제어 방식으로 유도가열 출력을 제어하는 경우의 일례로서, 스위칭 신호를 구성하는 상위 스위칭 신호와 하위 스위칭 신호의 주파수를 변경하는 방식을 설명하기 위한 파형도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 레인지에 있어서, 일정 주파수를 갖는 스위칭 신호에서 상위 스위칭 신호와 하위 스위칭 신호의 1 주기 내 온 타임을 제어하는 방식을 설명하는 파형도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 레인지에 있어서 일정 주파수로 유도가열 출력량을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 레인지에 있어서, 복수의 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기 레인지의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 레인지의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
먼저, 상용 전원으로부터 입력되는 교류 전력(이하, "전력"이라는 용어는 전압과 전류 각각 또는 모두를 포괄하는 의미로서 사용됨, 따라서, "교류 전력"은 교류 전압, 교류 전류, 그리고 이들의 곱에 의해 산출되는 전력을 모두 포괄할 수 있음)이, 직류 전원 생성부(110)에 제공될 수 있다. 직류전원생성부(110)는 교류 전력을 평활하여 직류 전력을 생성한다. 특히, 직류 전압을 출력한다.
이때 출력되는 전압은, 인버터 회로(120)를 통해서 고주파 스위칭된 전압(즉, 고주파 전압)의 형태로 워킹코일(131)에 인가되어, 유도가열을 위한 고주파 자계를 발생시키게 된다.
또한, 직류 전원 생성부(110)는 전기 레인지를 구성하는 각 회로들에 동작 전원을 공급할 수 있는데, 특히, 마이컴(190)를 구성하는 마이컴의 동작을 위한 전압을 공급하도록 구성될 수 있다.
인버터 회로(120)는 워킹코일(131)에 고주파 스위칭된 직류 전압을 인가하도록 구성된다. 인버터 회로(120)는 상위 스위칭 소자(Q1)와 하위 스위칭 소자(Q2)를 구비할 수 있다. 상위 스위칭 소자(Q1)는, 직류 전원 생성부(110)로부터의 직류 전압을 입력받는 입력단과 워킹코일(131)의 일단에 연결된 출력단과 마이컴(190)로부터 인가되는 상위 스위칭 신호를 입력받는 제어단을 구비한다. 또한, 하위 스위칭 소자(Q2)는, 상위 스위칭 소자(Q1)의 출력단에 연결된 입력단과 그라운드에 연결된 출력단과 마이컴(190)로부터 인가되는 하위 스위칭 신호가 입력되는 제어단을 구비한다.
워킹코일(131)은 가열할 조리용기가 놓여지게 될 화구를 구성한다. 워킹코일(131)은 인버터 회로(120)의 스위칭 동작에 의해 인가되는 고주파 전압에 의하여 전류 공진하고, 이로써 화구에 놓여진 조리용기를 발열시키게 된다.
워킹코일(131)의 타단에는 전류 측정부(141)가 배치될 수 있으며, 전류 측정부(141)의 출력값은 마이컴(190)로 피드백될 수 있다. 마이컴(190)는, 전류 측정부(141)로부터의 측정값에 기초하여 워킹코일(131)을 통해 수행되는 유도가열의 출력량을 측정할 수 있고, 이에 따라 스위칭 신호를 제어할 수 있다.
인버터 회로(120)와 워킹코일(131)의 이러한 연결 구조는 하프브리지(half bridge) 연결 방식으로 불리며, 하프브리지 방식의 워킹코일은 고주파 스위칭되는 전압에 의한 전류 공진 방식으로 동작하게 된다.
마이컴(190)는 사용자 조작에 의하여 또는 미리설정된 가열 알고리즘에 따라서 스위칭 신호를 생성하고, 스위칭 신호의 주파수 및/또는 온 타임 펄스폭을 조정하고, 조정된 스위칭 신호를 인버터 회로(120)의 각 스위칭 소자에 인가한다.
한편, 일반적인 전기 레인지에서는, 상기한 도 1에 도시된 바와 같은 구조에서, 상위 및 하위 스위칭 소자에 인가하는 상위 및 하위 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 변경함으로써, 해당 워킹코일의 유도가열 출력량을 조정하고 있다.
예를 들어, 도 2의 파형도를 참고하여, 일반적인 전기 레인지가 주파수 제어 방식으로 유도가열 출력을 제어하는 경우에서, 스위칭 신호를 구성하는 상위 스위칭 신호와 하위 스위칭 신호의 주파수가 마이컴(190)에 의해 변경되는 방식을 설명한다.
도 2(a)는 예를 들면, 45kHz의 주파수로 스위칭 신호를 구성한 것을 도시한다. 상위 스위칭 신호와 하위 스위칭 신호가 함께 도시되어 있다. 스위칭 신호가 45kHz일 때, 예를 들면, 워킹코일의 유도가열 출력은 400W일 수 있다.
도 2(b)는 예를 들면, 23kHz의 주파수로 스위칭 신호를 구성한 것을 도시한다. 스위칭 신호가 23kHz일 때에는, 예를 들면, 워킹코일의 유도가열 출력은 1800W일 수 있다.
도 2(c)는 예를 들면, 50kHz의 주파수로 스위칭 신호를 구성한 것을 도시한다. 스위칭 신호가 50kHz일 때에는, 예를 들면, 워킹코일의 유도가열 출력은 300W일 수 있다.
이와 같이, 스위칭 신호의 주파수를 높이거나 낮춤으로써, 워킹코일을 통해 이루어지는 유도가열의 출력량을 조정할 수 있게 된다.
만일 스위칭 주파수를 상술한 것보다 더 낮게하면 유도가열 출력량을 더 높일 수 있겠지만, 스위칭 주파수가 가청 주파수 범위로 낮아지면, 전기 레인지의 작동시 소음이 유발도리 수 있고, 최악의 경우에는 워킹코일 자체의 발열과 같은 문제를 야기할 수도 있다. 따라서, 스위칭 주파수는 가청 대역 이상으로 제한된다.
한편, 상위 스위칭 신호의 하이(high; 또는, 온 타임)와 하위 스위칭 신호의 하이는 소정의 시간차(즉, 데드 타임)를 두고 있는데, 이는, 상위 스위칭 소자와 하위 스위칭 소자가 동시에 온되는 것을 안전하게 방지하기 위함이다.
한편, 이렇게 워킹코일에 대하여 인가되는 스위칭 주파수를 제어함으로써 유도가열 출력량을 제어하게 되면, 변경 가능한 주파수 범위로만 출력량 변경이 제한될 것이다. 또한, 복수 개의 워킹코일을 동시에 동작시켜야 하는 경우, 각 스위칭 신호들의 주파수가 서로 간섭하여 간섭음을 발생시킬 수 있다. 더욱, 복수 개의 워킹코일을 독립적인 스위칭 주파수의 스위칭 신호로 제어하는 도중에 특정 화구의 출력량을 높이거나 낮추는 등에 따라 스위칭 주파수가 변경될 때마다, 간섭음이 더욱 커지고 또는 맥동하게 되어 전기 레인지를 사용하는데 불쾌감을 유발하게 될 것이다.
이에 비하여, 본 발명에 따른 전기 레인지는, 복수 개의 워킹코일을 동시에 작동시키는 경우에도, 각 워킹코일에 인가되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 변경하는 것이 아니라, 스위칭 주파수는 일정하게 유지하고 스위칭 신호의 각 주기를 구성하는 온 타임의 폭을 제어하여 출력량을 조정하고 있으므로, 상술한 종래의 전기 레인지와 같은 간섭음이 발생하지 않는다.
도 3은 이러한 매 주기의 온 타임 펄스폭 제어 방식을 설명하기 위한 파형도이다. 도 3에 도시된 파형도는, 본 발명에 따른 전기 레인지에 있어서, 일정하게 유지되는 스위칭 주파수를 갖는 스위칭 신호의 일례로서, 스위칭 신호를 구성하는 상위 스위칭 신호 및 하위 스위칭 신호의 1 주기 내 온 타임을 제어하는 제어 방식을 보여준다.
도 3(a)은 예를 들면 21kHz의 주파수를 갖는 스위칭 신호의 예시적인 파형도이다. 도면에서는 상위 스위칭 신호와 하위 스위칭 신호가 함께 도시되었다.
하프브리지 전류 공진 방식의 유도가열 회로에서는, 상위 스위칭 소자의 동작에 의해서 실제적인 유도가열 출력이 제어되며, 하위 스위칭 소자의 동작은 출력과는 거의 무관하다. 따라서, 본 발명에서는, 상위 스위칭 소자의 온 타임을 주로 제어하게 되며, 하위 스위칭 소자의 온 타임은 상위 스위칭 소자의 온 타임과 중복되지 않도록만 제어되면 된다.
도 3(a)은 고정된 21kHz의 주파수에서 온 타임의 펄스폭(D1)이 50%인 것을 도시하고 있다(이 50%에는 데드 타임이 포함될 수도 있음).
기본적인 스위칭 신호는 온 타임이 한 주기의 50%인 경우에 최대 출력을 낼 수 있다. 이때의 출력은 예를 들면 1800W일 수 있다.
이렇게 최대 출력을 내는 도중에 워킹코일의 출력을 감소시키고자 할 때에는, 스위칭 신호의 주파수를 높이는 것이 아니라, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 한 주기를 구성하는 온 타임의 펄스폭을 감소시키게 된다. 도 3(b)에서는 온 타임의 펄스폭(D2)이 한 주기의 30%로 감소된 것을 도시한다. 이때의 출력은 예를 들면 900W일 수 있다.
상위 스위칭 신호에 있어서 온 타임의 폭이 감소되었으므로 오프 타임은 상대적으로 길어질 것이다. 이때, 하위 스위칭 신호의 온 타임은 상위 스위칭 신호의 오프 타임 범위 내에서 임의로 결정될 수 있다. 하위 스위칭 신호의 온 타임은, 상위 스위칭 신호의 오프 타임 내의 허용 가능한 범위에서 최대한 길게 설정되는 것이 바람직하다.
이렇게 상위 스위칭 신호의 온 타임 펄스폭을 줄임으로써, 워킹코일에 인가되는 고주파 전압이 줄어들고, 결과적으로 유도가열의 출력량이 줄어든다.
도 3(c)은 워킹코일의 출력량을 더 줄이는 경우를 도시한다. 상위 스위칭 신호의 온 타임(D3)이 한 주기의 15%까지 감소된 것으로 도시되었고, 이때의 출력은 300W일 수 있다.
다음으로, 도 4의 흐름도를 참조하여, 본 발명에 따른 전기 레인지의 유도가열 출력량 제어 방법을 설명한다.
먼저, 사용자는 원하는 화구에 조리용기를 올려놓고 조리를 시작할 수 있다. 마이컴는 사용자가 선택한 출력 레벨에 맞추어 유도가열의 출력량을 결정할 수 있으며(S110), 결정된 출력량에 대응하는 스위칭 신호를 생성한다(S120).
이때 생성되는 스위칭 신호는 임의의 주파수를 가지며, 그 스위칭 신호의 온 타임 펄스폭이 임의로 설정될 수 있다.
특히, 하프브리지 전류 공진 방식의 전기 레인지에 있어서는, 상위 스위칭 신호의 온 타임 펄스폭이 제어될 수 있다(S130).
그리고, 하위 스위칭 신호를 생성함에 있어서는, 상위 스위칭 신호의 온 타임 동안에 하위 스위칭 신호의 온 타임이 중첩되지 않도록 설정된다(S140). 더욱, 상위 스위칭 신호의 온 타임 펄스에 데드 타임을 적용한 후 하위 스위칭 신호가 생성되어야 할 것이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 레인지는, 2개 이상의 복수의 워킹코일을 구비할 수 있다. 이때 각 워킹코일에는 개별적으로 인버터 회로가 구비될 수 있다.
이렇게 복수의 워킹코일을 구비하고, 이를 동시에 동작시킬 경우에는, 하나의 워킹코일을 기준으로 스위칭 신호를 생성하고, 다른 하나의 워킹코일에는 생성된 스위칭 신호를 인가 또는 차단하는 듀티를 제어하게 된다. 이러한 처리에 대해서는, 도 5의 흐름도를 참조하여 설명한다.
도 5는 복수의 워킹코일을 동시에 동작시켜야 하는 경우의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다. 먼저, 하나의 워킹코일만을 동작시키는 동안에는(S210), 상기 워킹코일에 대하여 설정된 출력량에 대응하여 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어하여 스위칭 신호를 생성하고, 생성된 스위칭 신호에 의하여 유도가열을 수행한다(S220).
그리고, 또하나의 워킹코일에 대하여 동작을 개시하고자 하는 입력을 수신하면(S230), 이미 동작중인 워킹코일의 출력량과 추가로 동작할 워킹코일의 출력량을 비교한다(S240). 여기서, 각 워킹코일의 출력량 비교는, 사용자가 조작 수단을 통해 입력한 각 워킹코일의 동작 단계수를 비교하는 방식으로 이루어질 수도 있다.
한편, 상기한 비교에 의하여, 더 높은 출력량으로 동작하도록 설정된 워킹코일을 결정하고, 그 워킹코일을 기준으로 설정하고, 기준으로 설정된 워킹코일을 설정된 출력량(즉, 상기 더 높은 출력량)으로 동작시킬 수 있도록 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어하여 스위칭 신호를 생성하고, 생성된 스위칭 신호를 상기 기준으로 설정된 워킹코일에 인가한다(S250).
그리고, 상기한 비교에 의하여 낮은 출력량으로 동작하도록 설정된 워킹코일에 대해서는, 상기 단계(S250)에서 생성된 스위칭 신호를 그대로 인가하되, 설정된 출력량(즉, 상기 낮은 출력량)으로 동작시키기 위하여 상기 스위칭 신호를 인가하는 듀티비가 제어될 수 있다.
예를 들면, 소정 시간을 1구간으로 설정하고, 매 구간에서 스위칭 신호를 인가하는 구간과 인가하지 않는 구간의 시간을 제어할 수 있을 것이다. 즉, 4초를 1 구간으로 설정하고, 2.5초간 스위칭 신호를 인가하고, 1.5초간 스위칭 신호를 차단하는 방식으로 동작시킬 수 있을 것이다.
이러한 제어 방식에 의하면, 복수의 워킹코일을 동작시킬 경우에도, 스위칭 신호를 개별적으로 구성하지 않고, 이미 생성된 하나의 스위칭 신호를 그대로 이용할 수 있으므로(단지, 온/오프 듀티만 제어하면 되므로), 마이컴의 부하가 줄어든다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전기 레인지는, 복수의 워킹코일을 동작시킬 때, 다음과 같이 동작할 수 있다.
먼저, 하나의 워킹코일만 동작시키는 중에는, 도 2에 도시된 바와 같이 스위칭 주파수를 변경하여 유도가열의 출력량을 제어할 수 있다. 그리고, 또하나의 워킹코일이 추가로 동작하게 될 때에는, 이미 동작중인 워킹코일에는 이미 인가되고 있는 스위칭 신호를 유지하고, 추가되는 워킹코일에는 이미 인가되고 있는 스위칭 신호의 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어한 스위칭 신호를 인가할 수도 있을 것이다.
또는, 하나의 워킹코일이 동작하는 중에 또하나의 워킹코일이 추가로 동작하게 될 때에는, 양 워킹코일의 요청된 유도가열 출력량이 더 높은 워킹코일을 선택하고, 선택된 워킹코일을 해당 출력량으로 동작시키기 위한 스위칭 주파수를 갖는 기준 스위칭 신호를 생성하고, 생성된 기준 스위칭 신호로 상기 선택된 워킹코일을 동작시키고, 출력량이 낮은 워킹코일에는 상기 기준 스위칭 신호의 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어함으로써 요청된 출력량으로 동작시키도록 구현할 수도 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 인가되는 고주파 전압에 의하여 유도가열을 수행하는 워킹코일;
    입력되는 스위칭 신호에 따라 직류전압을 온 또는 오프 스위칭함으로써 상기 고주파 전압을 생성하여 상기 워킹코일에 인가하는 인버터 회로;
    상기 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 유지한 상태에서, 상기 스위칭 신호를 구성하는 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어함으로써 상기 워킹코일의 유도가열 출력량을 제어하는 마이컴을 구비한, 전기 레인지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 회로는,
    상기 직류전압을 입력받는 입력단과, 상기 워킹코일에 연결된 출력단과, 상위 스위칭 신호가 인가되는 제어단을 구비한 상위 스위칭 소자;
    상기 상위 스위칭 소자의 출력단에 연결된 입력단과, 그라운드에 연결된 출력단과, 하위 스위칭 신호가 인가되는 제어단을 구비한 하위 스위칭 소자를 포함하여 하프 브리지 전류 공진 방식으로 구성되고,
    상기 상위 스위칭 신호는, 상기 상위 스위칭 소자의 온 또는 오프를 제어할 때 온 타임의 펄스폭이 제어되고,
    상기 하위 스위칭 신호는, 적어도 상기 상위 스위칭 소자의 온 타임 동안에는 오프로 유지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 복수의 인버터 회로를 구비한 전기 레인지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기 레인지는,
    또하나의 워킹코일; 및
    상기 마이컴에 의해 제어되며, 상기 또하나의 워킹코일에 고주파 전압을 인가하는 또하나의 인버터 회로를 더 포함하고,
    상기 마이컴은, 상기 워킹코일을 상기 스위칭 신호에 의하여 동작시키는 중에 상기 또하나의 워킹코일을 추가로 동작시켜야 하는 경우에 있어서:
    각각의 워킹코일에 대해서 상기 스위칭 신호의 매 주기의 온 타임 펄스폭을 개별적으로 제어하여 각자의 출력량으로 동작시키는 것을 특징으로 하는, 전기 레인지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기 레인지는,
    또하나의 워킹코일; 및
    상기 마이컴에 의해 제어되며, 상기 또하나의 워킹코일에 고주파 전압을 인가하는 또하나의 인버터 회로를 더 포함하고,
    상기 마이컴은, 상기 워킹코일을 상기 스위칭 신호에 의하여 동작시키는 중에 상기 또하나의 워킹코일을 추가로 동작시켜야 하는 경우에 있어서:
    하나의 워킹코일에 대해서는 상기 스위칭 신호의 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어하여 해당 출력량으로 동작시키고, 다른 하나의 워킹코일에 대해서는 상기 매 주기의 온타임 펄스폭이 제어된 스위칭 신호의 소정 시간당 인가 및 차단하는 듀티를 제어함으로써 해당 출력량으로 동작시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 전기 레인지.
  5. 고주파 전압에 의하여 유도가열을 수행하는 워킹코일과, 하프브리지 전류공진 방식으로 연결된 상위 스위칭 소자와 하위 스위칭 소자를 구비하며 입력되는 스위칭 신호에 따라 직류 전압을 고주파 스위칭함으로써 상기 고주파 전압을 생성하여 상기 워킹코일에 인가하는 인버터와, 상기 인버터에 상기 스위칭 신호를 인가하는 마이컴을 포함하는 전기 레인지에 있어서,
    상기 워킹코일을 동작시킬 유도가열 출력량을 결정하는 단계;
    임의의 주파수를 갖는 스위칭 신호를 생성하고, 상기 출력량에 대응하여, 상기 스위칭 신호를 구성하는 매 주기의 온 타임 펄스폭을 제어하여 상기 상위 스위칭 소자를 동작시킬 상위 스위칭 신호를 생성하고, 생성된 상위 스위칭 신호를 상기 상위 스위칭 소자에 인가하는 단계;
    상기 상위 스위칭 신호의 온 타임 동안에는 오프 상태를 유지하도록 구성된 하위 스위칭 신호를 생성하여 상기 하위 스위칭 소자에 인가하는 단계를 포함하는, 전기 레인지의 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 워킹코일을 동작시키는 중에, 또하나의 워킹코일을 추가로 동작시키고자 하는 선택을 입력받는 단계;
    상기 또하나의 워킹코일을 동작시킬 유도가열 출력량을 결정하는 단계;
    상기 워킹코일의 출력량과 상기 또하나의 워킹코일 중 어느 하나의 워킹코일에 대해서는 해당 출력량으로 동작시킬 수 있도록 매 주기의 온 타임 펄스폭이 제어된 스위칭 신호를 인가하는 단계;
    다른 하나의 워킹코일에는 상기 온타임 펄스폭이 제어된 스위칭 신호를 인가하되, 소정 시간당 인가 및 차단하는 듀티를 제어함으로써 해당 출력량으로 동작시키는 단계를 더 포함하는, 전기 레인지의 제어 방법.
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